El efecto Leidenfrost

(Esta anotación se publica simultáneamente en Amazings.es)

El efecto Leidenfrost —llamado así en honor a Johann Gottlob Leidenfrost, quien lo describió en A Tract About Some Qualities of Common Water, en 1756— es un fenómeno por el cual un líquido que entra en contacto con un sólido a una temperatura superior a la temperatura de ebullición de dicho líquido, se evapora mucho más lentamente que si esta temperatura fuese inferior.

Puede verse de manera sencilla con un experimento casero. Nos armamos con un vaso de agua del grifo y una cacerola. Ponemos la cacerola al fuego y esperamos a que se caliente. Si echamos agua en su interior cuando la temperatura del metal es inferior a la temperatura de ebullición del agua (unos 100 ºC dependiendo de diversos factores), las gotas de agua se evaporarán lentamente. Si, en su lugar, lo hacemos cuando la cacerola ha alcanzado los 100 ºC o más, las gotas se evaporarán rápida y ruidosamente. En cambio, si seguimos aumentando la temperatura hasta superar el punto Leidenfrost, las gotas resbalan por la superficie de la cacerola, evaporándose muy lentamente.

Dicho efecto sucede porque, al entrar en contacto con la cacerola a una temperatura tan alta, una pequeña capa de agua se vaporiza instantáneamente actuando como aislante entre la superficie sólida y el líquido.

De esta manera, la gota de agua planea de forma errática sobre la cacerola, evaporándose muy lentamente gracias al aislamiento que le proporciona el vapor. A continuación podemos ver un vídeo del experimento.

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El punto Leidenfrost no es fácil de calcular a priori, ya que depende de infinidad de factores tales como las propiedades de la superficie y las impurezas del líquido. Sin embargo, de forma aproximada podemos decir que el punto Leidenfrost del agua se sitúa aproximadamente en los 160 ºC.

El efecto Leidenfrost es el responsable de que podamos meter la mano en plomo líquido sin que nos pase nada (como ya comprobaron los Cazadores de Mitos) [¡Peligroso! ¡No intentar en casa!], o de que podamos meter la mano en nitrógeno líquido como en el siguiente vídeo [¡Tan peligroso o más que lo anterior!].

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Como hemos visto, el autor del vídeo introduce su mano en nitrógeno líquido (a una temperatura por debajo de -196 ºC, la temperatura de ebullición del nitrógeno) y no le ocurre absolutamente nada. De nuevo juega un papel fundamental el efecto Leidenfrost. Su mano se encuentra a una temperatura muy por encima de esos -196 ºC y por tanto se sitúa por encima del punto Leidenfrost. Así, cuando la introduce, una fina capa de nitrógeno alrededor de su mano se vaporiza instantáneamente y la protege durante un pequeño intervalo de tiempo de una congelación segura.

Cerveceros por adaptación

La búsqueda de agua potable se remonta a los orígenes de la civilización. Tan pronto como se formaron los primeros asentamientos humanos, enfermedades de transmisión hídrica como la disentería se convirtieron en un importante obstáculo para la población. Durante gran parte de la historia de la humanidad, la solución a este problema crónico de salud pública no consistió en potabilizar el agua. La solución fue beber alcohol. […] Cualesquiera que fuera los riesgos que planteara para la salud la cerveza (y más tarde el vino) en los primeros días de asentamientos agrícolas, las propiedades antibacterianas del alcohol servían para contrarrestarlos. Era mejor morir de cirrosis del hígado a los cuarenta años que de disentería a los veinte. Muchos historiadores de inspiración genetista opinan que la confluencia de la vida urbana y del descubrimiento del alcohol generó una presión de selección masiva en los genes de todos los humanos que abandonaron el modelo de vida cazador-recolector. Al fin y al cabo, es bien sabido que el alcohol es un veneno mortal y adictivo. Para digerir grandes cantidades de esta sustancia, es necesario que el organismo sea capaz de incrementar la producción de unas enzimas llamadas alcohol dehidrogenasas, rasgo regulado por un conjunto de genes situados en el cromosoma cuatro del ADN humano. Muchos de los primeros agricultores carecían de ese rasgo, por lo que eran genéticamente incapaces de “retener su alcohol”. En consecuencia, muchos morían a una edad temprana sin haber tenido hijos, ya fuera por el abuso del alcohol o por las enfermedades transmitidas a través del agua. A lo largo de varias generaciones, el banco genético de los primeros granjeros fue quedando bajo el dominio de los individuos capaces de beber cerveza con regularidad. La mayoría de la población del mundo actual desciende de aquellos primeros bebedores de cerveza, y hemos heredado en gran medida su tolerancia genética al alcohol […]. Los descendientes directos de los cazadores-recolectores, igual que muchos indios americanos y aborígenes australianos, nunca se vieron forzados a superar ese obstáculo genético, razón por la cual hoy en día muestran desproporcionados índices de alcoholismo […]: sus ancestros no vivían en ciudades.

(Steven Johnson, escritor de divulgación científica, en El mapa fantasma)

Todo esto explicaría por qué no existen ciudades sin bares y, en parte, por qué presumir de haber ingerido diecishiete copas y sheish chupitoh se suele aceptar como una prueba de hombría (y no de imbecilidad supina). Otra posible explicación, también basada en la selección natural, bien podría ser esta:

Labios que toquen el alcohol, no catarán los nuestros.

Amazings.es

Un blog para gobernarlos a todos. Un blog para encontrarlos, un blog para atraerlos a todos y atarlos en los caminos de la Ciencia donde se extiende el Escepticismo.

Parafraseando a Tolkien, anuncio —con una semanita de retraso, porque me he pasado toda la semana en Bilbao sin conexión— la puesta en marcha de Amazings.es, un proyecto de Miguel Artime (Maikelnai’s Blog), Antonio Martínez Ron (Fogonazos) y Javier Peláez (La Aldea Ireductible) que surge con la intención de aglutinar lo mejor de la divulgación científica de la blogosfera hispana. Dicho proyecto consta de dos partes: un blog principal donde escribirán ellos y más de 50 colaboradores a los que han conseguido engañar (y entre los que nos encontramos los Enchufa2) y una comunidad que se encargará de… cosas (todavía en desarrollo…).

Todos estamos hechos de estrellas

Cada átomo de tu cuerpo proviene de una estrella que estalló. Y, los átomos de tu mano izquierda, probablemente, proceden de una estrella distinta que los de tu mano derecha. Es, verdaderamente, lo más poético que sé de la física: estás hecho, por entero, de polvo de estrellas. No podrías estar aquí si esas estrellas no hubiesen estallado, porque los elementos —el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el hierro… todo lo necesario para la evolución y la vida— no fueron creados desde el principio de los tiempos. Se formaron en la caldera de los núcleos estelares y el único modo de que llegasen a tu cuerpo es que esas estrellas tuviesen el detalle de estallar. Así que olvídate de Jesús. Las estrellas murieron para tú pudieses estar aquí hoy.

(Lawrence Krauss, físico americano)

SD Europe

Una casa es una máquina para vivir

(Le Corbusier, arquitecto y diseñador suizo-francés)

La semana pasada fui a visitar el Solar Decathlon Europe, un concurso entre universidades de todo el mundo, encargadas de desarrollar casas sostenibles. Todas ellas estuvieron expuestas al público al lado de Principe Pío, y la mayoría contaba además con visitas guiadas por sus propios creadores. Fue una visita interesante y bastante recomendable, una buena ocasión para ver todo tipo de aparatos tecnológicos, casas móviles desde las baldosas al techo y, sobre todo, las 1001 formas de optimizar el espacio en «la casa del futuro». De hecho, una vez visto el concurso, me da la impresión de que sus participantes estaban más preocupados por adaptarse a la superpoblación mundial (¡cómo vivir en 15 metros cuadrados!) que por combatir el cambio climático, dos causas muy nobles ambas, eso sí. Quizás por eso, por las casas infinitamente móviles, por su construcción modular y su consecuente aspecto de caja, de máquina o a veces incluso de nave marciana, las mayoría de las propuestas terminaron pareciéndome poco realistas. Muy bonitas y mu modennas, pero más dignas de un museo, que de una ciudad y sus habitantes. Y eso sin hablar de los precios. La mayoría de las casas presentadas al concurso casas tenían un coste de entre 200.000 € y 500.000 € ¡sin incluir el suelo! No sé por qué incluir tanta pijada y tanto techomóvil, cuando lo fundamental de este tipo de soluciones ecológicas es que puedan aplicarse masivamente y que empiecen a hacerlo DESDE YA.

Para ejemplo, un botón. La casa ganadora del concurso, si no me equivoco, terminó siendo la Lumen Haus. Toda ella estaba cubierta con cristales especiales capaces de adoptar distintos tonos y opacidad a voluntad del consumidor, además de un sistema de iluminación con colorines totalmente controlable desde un iPad o un iPod. ¿Y todo eso para qué? ¿Para esos días en que te despiertas y quieres ver el mundo de color rosa salmón? ¿Para que la broma te cueste medio millón de euros? Está claro que los juguetes de Apple tenían que aparecer por algún lado. Aunque no deja de ser divertido que el ordenador central de la casa (el que controlaba la climatización, el agua y demás) funcionase con Windows.